Question

При сжигании органического вещества А массой 3,24 г выделилось 2,912 л (н.у.) углекислого газа, 1,26 г воды и 1,38 г карбоната калия. При исследовании химических свойств вещества А установлено, что оно образуется при действии раствора щелочи на вещество Б, которое способно реагировать с бромоводородом. Известно также, что между функциональными группами в молекуле А располагаются три атома углерода. На основании данных условия:

1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, отражающую порядок связи атомов;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б (используя структурные формулы).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания и содержанию калия определить молекулярную формулу, затем на основе химических свойств и структурных ограничений установить строение молекулы.

**Вычисление количеств веществ:**

$$n(\ce{CO2}) = \frac{2{,}912}{22{,}4} = 0{,}13 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{1{,}26}{18} = 0{,}07 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{K2CO3}) = \frac{1{,}38}{138} = 0{,}01 	ext{ моль}$$

**Определение количеств элементов:**

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) + n(\ce{K2CO3}) = 0{,}13 + 0{,}01 = 0{,}14 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}07 = 0{,}14 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{K}) = 2n(\ce{K2CO3}) = 2 \cdot 0{,}01 = 0{,}02 	ext{ моль}$$

**Расчёт массы кислорода:**

$$m(\ce{C}) = 0{,}14 \cdot 12 = 1{,}68 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = 0{,}14 \cdot 1 = 0{,}14 	ext{ г}$$

$$m(\ce{K}) = 0{,}02 \cdot 39 = 0{,}78 	ext{ г}$$

$$m(\ce{O}) = 3{,}24 - 1{,}68 - 0{,}14 - 0{,}78 = 0{,}64 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{0{,}64}{16} = 0{,}04 	ext{ моль}$$

**Нахождение мольного соотношения:**

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{K}) : n(\ce{O}) = 0{,}14 : 0{,}14 : 0{,}02 : 0{,}04$$

Разделив на 0,02:

$$7 : 7 : 1 : 2$$

Молекулярная формула вещества А: $\ce{C7H7O2K}$

**Определение структуры:**

Соотношение углерода и водорода указывает на наличие бензольного кольца. Вещество Б реагирует со щелочью, следовательно, содержит фенольную гидроксильную группу. Способность Б взаимодействовать с бромоводородом свидетельствует о наличии спиртовой гидроксильной группы при алкильном радикале. Условие о трёх атомах углерода между функциональными группами определяет их взаимное расположение.

Структурная формула вещества А (калиевая соль):

$$\ce{HO-CH2-C6H4-OK}$$

где гидроксильная группа и калиевый фенолят находятся в орто-положении.

**Уравнение реакции получения вещества А:**

Вещество Б — это 2-гидроксибензиловый спирт (салициловый спирт):

$$\ce{HO-CH2-C6H4-OH + KOH -> HO-CH2-C6H4-OK + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/zQgYzq6VbK7VeaHgObiAo0wyw9QEoihEkeUDA21K.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/38PA5ZywInOIDMGCvtQaM2zH8gihkUkk7ndQItkQ.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии